Fibra de carbono filtra esgoto para produzir combustível à base de hidrogênio

Pesquisadores da Universidade de Warwick, na Inglaterra, desenvolveram um novo método capaz de obter energia do esgoto. O dispositivo utiliza tapetes feitos com fibra de carbono para produzir hidrogênio a partir de águas residuais, repletas de impurezas e outros patógenos nocivos à saúde.

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Esse sistema inovador, conhecido como Células de Eletrólise Microbiana — MEC, na sigla em inglês —, envolve o uso de microrganismos eletromagnéticos para decompor os poluentes orgânicos em águas residuais, gerando água limpa e gás hidrogênio durante o processo de purificação.

“A capacidade de produzir gás hidrogênio é valiosa por si só, pois pode ser vendida para a indústria química e de plásticos. Além disso, pode haver um uso promissor em células de combustível de hidrogênio para armazenamento de energia ou como baterias para veículos elétricos”, explica o professor de química Stuart Coles, autor principal do estudo.

Mais eficiente e barato

O tratamento de águas residuais requer um consumo elevado de energia. No Reino Unido, por exemplo, esse gasto é de aproximadamente 3% de toda a eletricidade produzida — equivalente a 13 bilhões de quilowatts-hora. Outra desvantagem é o custo do ânodo usado na reação química que decompõe o material orgânico.

Esses ânodos elaborados a partir de compostos de grafite ou carbono são muito caros e produzem taxas muito baixas de hidrogênio, inviabilizando o seu uso em escala industrial. Para contornar esse problema, os pesquisadores utilizaram um material feito à base de fibra de carbono reciclada, que custa apenas US$ 2 (cerca de R$ 11 na cotação atual) por metro quadrado.

“Ao testar os tapetes de fibra de carbono em águas residuais sintéticas e naturais, descobrimos que as bactérias que se desenvolveram no ânodo desse material reciclado tinham uma tolerância melhor à temperatura e produziam mais hidrogênio do que os compostos usados ​​anteriormente”, acrescenta Coles.

Testes promissores

Durante os experimentos realizados em uma estação de tratamento real, os cientistas processaram aproximadamente 100 litros de águas residuais por dia, conseguindo remover 51% do total de poluentes orgânicos e 100% dos elementos sólidos que estavam em suspensão na água.

Neste processo de purificação induzida, os resultados preliminares mostraram que o sistema de células de eletrólise microbiana também foi capaz de produzir 18 vezes mais hidrogênio — com 100% de pureza — do que os materiais convencionais, feitos à base de carbono tradicional ou grafite.

“Estamos realmente entusiasmados com esta tecnologia. Ao retirar os resíduos dos setores automotivo e aeroespacial, desenvolvemos uma solução circular para um problema antigo. Em vez de apenas tratar as águas residuais, agora podemos extrair valor delas em forma de hidrogênio a um custo mais baixo do que nunca”, encerra o professor Stuart Coles.

Fonte: University of Warwick